Question

4．学校的走廊、消防通道内部都安装有应急照明灯，某款应急照明灯的外形如图甲所示．在照明电源正常的情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时自动控制电路及相关部件自动将灯泡与蓄电池断开，LED灯不发光．当照明电路突然停电时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把2只LED灯跟蓄电池接通，实现自动应急照明．

（1）表为该应急照明灯的主要参数，图乙是该应急照明灯工作原理示意图，请用笔画线代替导线，完成电路图．（充电器给蓄电池充电时充电电流必须从蓄电池正极流入，负极流出．）

蓄电池规格	2.4V　1.8Ah
LED灯规格	2.4V　0.96W
灯泡数量	2个

（2）断电后，应急照明灯正常发光时，通过其中1只LED灯的电流是多少？
（3）蓄电池规格为“2.4V 1.8Ah”，其中“1.8Ah”是指当工作电流为1.8A，电池能持续正常供电1h，蓄电池充满电后，最长可以连续应急照明多少时间？

Answer 1

分析 （1）电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的，只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合，这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．
（2）已知LED灯的额定电压和额定功率，利用I=$\frac{P}{U}$得到一只LED灯正常发光的电流；
（3）已知蓄电池规格，可以得到蓄电池充满电后储存的电能；已知蓄电池储存的电能和灯泡的额定功率，可以得到灯泡连续照明时间．

解答 解：
（1））①家庭电路正常工作时，充电器自动给蓄电池充电，各灯泡不发光，说明衔铁与下触点接触，充电器给蓄电池充电；
②当家庭电路停电时，蓄电池自动给各灯泡供电，说明衔铁与上触点接触，蓄电池要提供电能；小灯泡的额定电压为2.4V，蓄电池提供电压也是2.4V，所以两只灯泡需要并联才能正常发光．如下图所示：

（2）因为P=UI，
所以一只LED灯正常发光的电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.96W}{2.4V}$=0.4A；
（3）蓄电池充满电储存的电能为W=UIt=2.4V×1.8A×3600s=15552J，
两只灯泡正常发光的总功率为P=2×0.96W=1.92W，
因为P=$\frac{W}{t}$，
所以两只灯泡连续发光时间为t=$\frac{W}{P}$=$\frac{15552J}{1.92W}$=8100s=2.25h．
答：
（1）如上图；
（2）一只LED灯正常发光的电流为0.4A；
（3）两只灯泡连续发光时间为t=$\frac{W}{P}$=$\frac{15552J}{1.92W}$=8100s=2.25h．

点评 此题是一道联系实际的应用题，根据题意连接符合要求的电路图是解答第一小题的关键．